Precision Measurement of Ultrasonic Power the Milliwatt Range

밀리와트 영역의 초음파 파워 정밀 측정

An ultrasonic power measurement system in milliwatt range was constructed. The ultrasonic power can be determined by measuring the radiation pressure on a target using self-compensating microbalance. Measurement was performed using a perfect reflector and a perfect absorber. In order to check the feasibility of the system, the ultrasonic power for the two targets was measured. Also, the systematic measurement errors and the reproducibility were examined. The relative error between two targets is proved to be within 2%. Also when the ultrasonic power range is larger than 10mW, the standard deviation for repeated measurement becomes smaller than ${\pm}$2%.

초음파를 완전 반사시킬 수 있는 반사용 target과 완전 흡수시킬 수 있는 흡음용 target을 이용하여, 이들 target에 가해진 방사음압을 전자저울로 측정하고 이로부터 밀리와트 영역의 초음파 파워를 결정할 수 있는 시스템을 구성하였다. 이 시스템 구성의 타당성 검토를 위해 완전 반사용 target과 완전 흡수용 target으로 구한 초음파 파워의 크기를 측정하였으며, 측정 시스템의 계통 오차 및 재현성 등에 대해 고찰하였다. 두가지 target을 각기 사용하여 측정한 초음파 파워의 차이는 2%의 상대 오차 이내에서 잘 일치하며, 시스템의 재현성은 10mW 이상의 초음파 파워에 대한 표준편차가 2%이하였다.